Steaua care a supraviețuit unei supernove

O supernova este explozia catastrofală a unei stele. Supernovele termonucleare, în special, semnalează distrugerea completă a unei stele pitice albe, fără a lăsa nimic în urmă. Cel puțin asta sugerează modelele și observațiile.

Deci, când o echipă de astronomi a mers să vadă locul ciudatului termonuclear supernova SN 2012Z cu telescopul spațial Hubble, au fost șocați să descopere că steaua supraviețuise exploziei. Nu numai că supraviețuise, dar steaua era și mai strălucitoare după supernovă decât fusese înainte.

Primul autor Curtis McCully, cercetător post-doctoral la UC Santa Barbara și Observatorul Las Cumbres, a publicat aceste rezultate într-o lucrare scrisă de Jurnalul Astrofizic și le-a prezentat la o conferință de presă la cea de-a 240-a întâlnire a Societății Americane de Astronomie. Rezultatele surprinzătoare ne oferă noi perspective asupra originilor unora dintre cele mai comune, dar misterioase, explozii din univers.

Aceste supernove termonucleare, numite și supernove de tip Ia, sunt printre cele mai importante instrumente din trusa de instrumente a astronomilor pentru măsurarea distanțelor cosmice. Începând cu 1998, observațiile acestor explozii au arătat că universul se extinde într-un ritm din ce în ce mai mare. Acest lucru se crede că se datorează energie întunecatăa cărui descoperire a câștigat Premiul Nobel pentru Fizică în 2011.

Deși de o importanță vitală pentru astronomie, originile supernovelor termonucleare sunt puțin înțelese. Astronomii sunt de acord că este vorba despre distrugerea stelelor pitice albe – stele de aproximativ masa soarelui înghesuite în dimensiunea Pământului. Ceea ce face stelele să explodeze nu se știe. O teorie presupune că pitica albă fură materie din a stea însoțitoare. Când pitica albă devine prea grea, reacțiile termonucleare se aprind în miez și duc la o explozie care distruge steaua.

SN 2012Z a fost un tip ciudat de explozie termonucleară, denumită uneori supernova de tip Iax. Ei sunt verii mai slabi, mai slabi ai tipului mai tradițional Ia. Deoarece sunt explozii mai puțin puternice și mai lente, unii oameni de știință au speculat că au fost supernove de tip Ia eșuate. Noile observații confirmă această ipoteză.

În 2012, supernova 2012Z a fost detectată în galaxia spirală NGC 1309 din apropiere, care a fost studiată pe larg și capturată în numeroase imagini Hubble în anii care au precedat 2012Z. Imaginile Hubble au fost realizate în 2013 într-un efort concertat de a identifica care stea din imaginile mai vechi se potrivea cu steaua care explodase. Analiza acestor date în 2014 a fost un succes: oamenii de știință au reușit să identifice steaua în poziția exactă a supernovei 2012Z. A fost prima dată când steaua progenitoare a unei supernove de pitică albă a fost identificată.

„Ne așteptam să vedem unul dintre cele două lucruri când am primit cele mai recente date Hubble”, a spus McCully. „Fie steaua ar fi dispărut complet, fie ar putea fi încă acolo, ceea ce înseamnă că steaua pe care am văzut-o în imaginile de dinaintea exploziei nu a fost cea care a explodat. pentru a vedea o stea supraviețuitoare mai strălucitoare… A fost o adevărată durere de cap. „

McCully și echipa cred că steaua pe jumătate explodata a devenit mai strălucitoare deoarece s-a umflat într-o stare mult mai mare. Supernova nu a fost suficient de puternică pentru a spăla tot materialul, așa că o parte din ea a căzut înapoi în ceea ce se numește o rămășiță legată. De-a lungul timpului, se așteaptă ca steaua să revină încet la starea inițială, doar mai puțin masivă și mai mare. Paradoxal, pentru stelele pitice albe, cu cât au o masă mai mică, cu atât sunt mai mari în diametru.

„Această stea supraviețuitoare seamănă cu Obi-Wan Kenobi care se întoarce ca Fantomă Forță în Războiul Stelelor”, a spus coautorul Andy Howell, profesor asistent la UC Santa Barbara și investigator principal la Observatorul Las Cumbres. „Natura a încercat să doboare această stea, dar a revenit mai puternic decât ne-am fi putut imagina. Este încă aceeași stea, dar într-o formă diferită. A transcendet moartea.”

Timp de decenii, oamenii de știință au crezut că supernovele de tip Ia au explodat atunci când o stea pitică albă a atins o anumită limită de dimensiune, numită limită Chandrasekhar, sau de aproximativ 1,4 ori masa soarelui. Acest model a căzut oarecum din dizgrație în ultimii ani, deoarece multe supernove s-au dovedit a fi mai puțin masive decât aceasta, iar noi idei teoretice au indicat că există și alte lucruri care le fac să explodeze. Astronomii nu erau siguri dacă stelele s-au apropiat vreodată de granița Chandrasekhar înainte de a exploda. Autorii studiului cred acum că această creștere până la limita finală este exact ceea ce sa întâmplat cu SN 2012Z.

„Implicațiile pentru supernovele de tip Ia sunt profunde”, spune McCully. „Am constatat asta supernove cel puțin poate crește până la limită și poate exploda. Totuși, exploziile sunt slabe, cel puțin o parte din timp. Acum trebuie să înțelegem ce face ca o supernovă să eșueze și să devină de tip Iax și ce face ca o supernovă să reușească ca tip Ia.”